ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Сажевый фильтр (см. рисунок)

содержит цилиндрический корпус 1 с патрубками входа 2, выполненным в виде улитки, с фланцем 3 и выхода 4 с фланцем 5 и внешний цилиндр 6 с коническими отверстиями 7 в боковой поверхности, сужающимися от внутренней поверхности 8 к внешней поверхности 9 цилиндра 6; внутренний цилиндр, выполненный в виде металлокерамического пористого каталитического фильтрующего элемента 10. Внутренний цилиндр размещен соосно концентрично внешнему цилиндру 6. Фильтрующий элемент 10 жестко соосно скреплен крепежной деталью 11 с колесом 12 газовой турбины, использующей энергию отработавших газов, со стороны входа газов и с другой базируется на валу 13. Подшипник 14 опоры 15 и опора 15 турбины вынесен за пределы полости фильтра, образуемой внутренней поверхностью корпуса 1 и торцевыми непроницаемыми крышками 16 и 17, закрепленными на фланцах 18 и 19, и зафиксирован в крышке 20. С другой стороны вал 13 закреплен одним концом в крестообразной вставке 21 в фильтрующем элементе 10, а другим в вынесенным за пределы полости фильтра подшипнике 22, зафиксированном в крышке 23 на торцевой крышке 17. Весь фильтрующий элемент 10 уплотнен от цилиндра 6 в стенке 24 подшипника скольжения 25. В нижней части сажевого фильтра расположен сборник сажи 26 со съемной крышкой 27. Со сторон турбины цилиндр 6 запрессован в стенку 28 турбины. Колесо 12 газовой турбины установлено с возможностью вращения на торцевой крышке 20. Для выхода газов между внешним и внутренними цилиндрами имеется кольцевое окно 29.

Фильтрующий элемент 10, цилиндр 6, поперечна стенка 24 и стенки 28 турбины дел т внутреннюю полость сажевого фильтра на полость 30 отфильтрованных газов, полость 31 турбулизированных газов, полость выхода 32, полость 33 сбора сажи.

Такое выполнение сажевого фильтра позволяет наиболее качественно очистить поток отработавших газов дизеля от твердых частиц и их частично дожечь на поверхности фильтрующего элемента 10. Сочетание вращающегося внутреннего цилиндра с неподвижным внешним цилиндром позволяет использовать центробежные силы для отвода твердых частиц с поверхности фильтра и направить их в сборник сажи 26.

На чертеже дополнительно обозначено стрелками движение отработавших газов.

Работа сажевого фильтра осуществляется следующим образом. Отработавшие газы дизеля поступают по патрубку входа 2 и направляются в турбину. Колесо 12 раскручивает фильтрующий элемент 10 до 40...80 об/мин. Поскольку объем полости 33 сбора сажи заперт, то газы направляются через фильтрующий элемент 10 в турбулизированном состоянии. При этом центробежными силами твердые частицы сажи отбрасываются на внешний цилиндр 6, проход т через конические отверстия 7, попадают в полость 33 сбора сажи и осыпаются по внутренним стенкам корпуса 1 в сборник сажи 26, откуда периодически удаляются путем снятия крышки 27. Отфильтрованные газы попадают во внутреннюю полость фильтрующего элемента 10, проход т вдоль стенок, выход т в полость 32 и через патрубок 4 отводятся из сажевого фильтра.

По сравнению с сажевым фильтром-прототипом предложенный сажевый фильтр для дизеля обеспечивает повышение на 15...20% эффективности очистки отработавших газов. Опыт применения лопаточных машин, турбин говорит о том, что наиболее эффективной работы можно добиться предварительным сжатием струи газов в улитках.